[综采大切巷一次成巷施工技术研究与实践]综采尾巷通风

　　摘要：米村矿处于矿井回采后期，矿压显现剧烈，原来的大切巷两次成巷技术施工周期长，而且受矿压影响，第二次扩刷大断面时，支架已严重变形，顶板管理困难，不能满足安全生产需要。采用一次成巷技术既缩短了施工周期，又优化了施工工艺，同时也降低了顶板管理的难度，有利于安全生产。
　　关键词：综采；大切巷；一次成巷；巷道断面
　　中图分类号：TD263　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1009-2374（2012）23-0063-03
　　1　概况
　　1.1　矿井概况
　　郑煤集团米村煤矿井田面积13.4平方公里，主要开采山西组二叠系二1煤层，现生产能力150万
　　吨/年，已处于矿井回采后期，井下所布置上下付巷工作面长度较短，又受空区采动影响，巷道压力较大，施工难度较大，工作面生产接替紧张，为保证正常接替，要采取安全又高效的施工方案。
　　1.2　项目背景
　　28煤柱外段综采工作面部分巷道在采空区中施工，工作面上、下付巷受压比原始应力大，巷道使用年限大大缩短，巷道失修率明显提高，正常掘进工期也随之推迟，综采大切巷采用二次成巷，在原基础上增加了巷道压力，浪费了人力、物力和财力。本文针对一次成巷在巷道顶板控制，掘进期间施工工艺和支护材料的选择上进行了研究和探索，总结出了一套较好的办法，为综采大切巷一次成巷提供了技术保障。
　　2　综采切巷施工方案的选择
　　2.1　工作面概况
　　28煤柱外段综采工作面位于28采区，工作面走向长度628m，倾斜长度212m，所采煤层为二1煤，煤层厚度0～12.9m，平均厚度4m，倾角2°～16°，单斜构造，赋存稳定，工作面沿倾斜方向布置。工作面北部沿21101、280021等工作面空区边缘送巷，西部为－150水平大巷、21采区行人巷；南部沿28011（B）、28021等工作面停采线边缘送巷，局部在采空区中施工。直接顶为砂质泥岩，伪顶为炭质泥岩，直接底为砂质泥岩。
　　2.2　施工方案的确定
　　米村矿综采工作面大切巷一直采用先掘进后刷帮的施工方法，施工工序复杂，增大了巷道的施工难度和巷道冒顶的可能性，经过分析，原因是施工质量达不到要求，支护强度不够，施工工艺不合理，而全断面一次成巷，施工工艺简单，架棚支护、加固，一次到位，顶板完整稳定，提高了施工的安全性。
　　3　支护方式及施工工艺
　　3.1　支护方式
　　根据综采支架的长度及安装要求，确定采用6.3×3.0m（梁×腿）工字钢坑木对棚混合支护，煤墙帮采用3.0m工字钢柱（丢底煤处下垫木鞋），舍帮采用3.0m坑木（刹肩），梁为6.3m长的工字钢，中间采用3.0m坑木打上两排点柱，顶部采用双层塑料网、煤墙帮采用单层塑料网、椽子打帮打顶（舍帮因坑木间隙较小，用荆芭打帮），顶部在固定的位置预留能够穿过钢丝绳的间隙。如图1所示：
　　图1　28煤柱外段综采切巷巷道断面示意图
　　3.2　施工工艺
　　3.2.1　工艺流程。敲帮问顶→打眼（加固棚子）→装药→联线→撤人→放炮→洒水→敲帮问顶→架棚→背帮顶→出煤（碴）→检查整理工程质量。
　　3.2.2　架棚施工。由于切巷断面较大，施工困难，应在中间预留梯形煤体，站在煤体上采用风镐或手镐剔顶，形成空间轮廊后，所有施工人员齐心协力将梁抬起放在事先站好的棚腿上，紧接着铺网打顶。在确认顶梁加固好后打帮，补上撑木加固并打上临时点柱，最后出中间遗留的煤。
　　3.2.3　工程管理。严格工程质量管理，要求棚子迎山适中有力，不得歪旋。不得有空帮空顶现象，局部空帮空顶处必须用板木或用编织袋装煤进行填充，并保证填充质量。严格执行拉尺上线制度。由于煤墙帮为工字钢柱，舍帮为坑木支柱，工字钢梁较长，因此梁与梁之间均要打上小径木（φ＝50～70mm）代替的撑木5根，帮部柱与柱之间打2根撑木，要求撑木打直打顺，牢固有力。
　　4　加固方案的选择
　　因巷道断面较大，为保证有效地巷道断面，施工后的巷道必须进行加固，加固用什么材料显得比较重要，采用平时的工字钢联锁，工序比较多，虽使巷道能形成整体，但巷道顶部的联锁会增加巷道的压力。按照安装支架的要求，在巷道中间采用坑木打点杆，在巷道两边采用π型钢配合单体柱打抬棚进行加固，施工工序简单，省时又省力。
　　4.1　点杆加固
　　中间采用3.0m坑木打上两排点柱，距舍帮2.5m（净），距煤墙帮1.8m（净），两排柱间距为1.3m（净），排柱要站在实底上坚实有力。点柱必须保证质量，要求坑木采用直径不得小于200～240mm的优质松木，点柱坑木上、下面必须平整，不得歪旋，不合格坑木严禁入井，保证坑木平面与工字钢梁接触平整，木鞋采用规格为200×200×150mm
　　（长×宽×厚）的方木，确保巷道有足够的承载压力。
　　4.2　抬棚加固
　　巷道两帮采用3.0×2.8m（π型钢×单体柱）一梁四柱加固，要求π型钢与工字钢梁之间的间隙采用背材背实背牢，单体柱初撑力必须达到，迎山适中有力，不得歪旋，为防止单体柱受压钻底，柱窝必须加垫木鞋。单体柱与π型钢之间要挂好防
　　倒链。
　　5　大断面掘进时顶板的控制
　　5.1　超前注水
　　因巷道断面较大，顶板的控制显得尤为重要，施工前必须对巷道进行有效煤层注水，按注水半径1.2m，结合巷道断面，考虑充分湿润为原则，布置注水孔。如图2所示：
　　图2　28煤柱外段综采切巷巷道注水示意图
　　5.1.1　注水钻孔深度。根据矿压理论及实践：煤巷前方的应力集中带从工作面前方5～6m处开始，距工作面6m之内，处于卸压状态。注水钻孔深度6m，注水孔位置在巷顶向下0.8～1.0m处，注水孔顺巷道方向仰角为15°～20°，超前掘进头5.0m，班班进行注水。
　　5.1.2　注水压力。根据煤质软硬、厚度、夹矸、节理、裂隙发育程度，注水压力为3～5MPa。